Sakit dan Nyeri pada Tulang Punggung dan Lutut

Nur Asmalina Binti Azizan

102012511

asmalina.azizan@yahoo.com

Fakultas Kedokteran, Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Arjuna Utara, No 6, Jakarta 11510

________________________________________________________________

Skenario

Seorang perempuan berumur sekitar 55 tahun ingin sekali mengendong cucunya yang baru

berumur 5 tahun, namun ia tidak sanggup karena tulang punggung dan lututnya terasa lemah dan

ngilu. Dokter menyatakan bahwa ibu tersebut menderita osteoporosis.

Pendahuluan

Sistem muskuloskeletal yang ada pada tubuh kita dikenali sebagai sistem lokomotor. Sistem

lokomotor merupakan satu sistem organ yang memberikan hewan dan manusia keupayaan untuk

bergerak dengan menggunakan sistem otot dan tulang. Sistem ini terdiri daripada tulang (skele), otot

(muskulo), tulang rawan, ligamen, sendi dan lain-lain tisu penghubung yang menyokong dan

mengikat tisu dan organ bersama-sama.

Fungsi utama sistem muskuloskeletal adalah termasuk menyokong badan, membolehkan

gerakan, dan melindungi organ-organ penting. Bahagian rangka sistem berfungsi sebagai sistem

penyimpanan utama bagi kalsium dan fosforus dan mengandungi komponen kritikal sistem

hemotopoietik.1 Sistem ini juga melibatkan penggunaan ligamen dan tendon sebagai tisu penghubung.

Tulang memberikan kestabilan kepada badan untuk bergerak selain otot menyimpan tulang di

tempat dan juga memainkan peranan penting dalam pergerakan tulang. Selain itu, rawan menghalang

tulang dari menggosok langsung antara satu sama lain. Walaubagaimanapun, penyakit dan gangguan

boleh menjejaskan fungsi dan kebersanaan keseluruhan sistem. Penyakit-penyakit ini boleh menjadi

sukar untuk diobati karena ia melibatkan sistem muskulosketal yang tiada gantinya.

Perbahasan

1.Struktur tulang

a) makroskopik

Rangka manusia biasa yang normal terdiri daripada 206 tulang. Tulang yang membentuk

rangka dalam tubuh manusia digunakan untuk pergerakan, sokongan, perlindungan organ-organ dan

pengeluaran sel darah merah dan sel darah putih. Tulang manusia sebenarnya berbeda dari segi bentuk

dan saiz karena ia mengikut fungsi sesuatu tulang di bahagian masing-masing. Namun begitu, fungsi

keseluruhannya sama yaitu untuk pergerakan. Tulang boleh dikelaskan mengikut tulang yang panjang,

pendek, rata, bentuk tidak tetap dan bulat. Tulang pada bahgian extremitas inferior adalah coxae,

femur, fibula, tibia dan patella seperti yang ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1: tulang extremitas inferior

Tulang coxae terletak dibahgian pelvis yang menghubungkan os femur dan os

sacrum. Os coxae terdiri daripada 3 tulang yaitu os illium, os ischium dan os pubis seperti

yang ditunjuk di gambar 2. Os ilium adalah bagian dari os coxae terbesar di sebelah cranial

dimana terdapat bagian cranial acetabulum, yaitu lekukan sendi yang dalam pada aspek lateral

os coxae untuk bersendi dengan caput femoris.2 Os ischium membentuk bagian dorsokaudal

acetabulum dan os coxae. Os pubis membentuk bahgian ventral acetablum dan bahgian

ventromedial os coxae.2

Gambar 2: Os coxae

Femur seperti dalam gambar 3 adalah tulang yang terpanjang dan terkuat dalam tungkai

atas untuk menyokong berat tubuh ketika kita bergerak. Pada bahgian hujung yang dipanggil epiphisis

akan menghasilkan ikatan dengan tulang yang lain. Tulang femur pada kebiasaannya adalah kira-kira

satu perempat dari ketinggian tubuh dan ia adalah titik lampiran untuk beberapa otot berkuasa.3

Ujungproksimal femur terdiri dari sebuah caput femoris, collum femoris, dan duatrochanter. Ujung

distal femur berakhir menjadi dua condylus yaitu epicondylus lateral dan epicondylus medialis yang

berikatan dengan patella

.

Gambar 3: sisi anterior dan superior os femur

Patella yang juga dikenali sebagai penutup lutut adalah tebal. Bentuknya seperti segi tiga

dan berfungsi untuk menyambung tulang paha, menutup dan melindungi permukaan artikular yang

anterior sendi lutut. Ia adalah tulang terbesar sesamoid yang terdapat dalam tubuh manusia. Patella

terletak diantara os femur dan os tibia dengan os fibula seperti dalam gambar 1.

Tibia adalah tulang yang besar dan ia boleh menstabilkan kedudukan tubuh karena

kedudukannya di bahgian medial seperti dalam gambar 4. Kedua-dua tulang di kaki di bawah lutut

pada haiwan vertebra menghubungkan lutut dengan tulang buku lali. Ia bisa menyangka berat tubuh

badan seseorang. Selain itu, os fibula pula terletak di sebelah sisi lateral tibia. Kepalanya yang

berikatan dengan tibia hanya sedikit di bawah lateral condyle yang terletas di os tibia.2,3 Namun ia

tidak berkaitan dengan sendi pada bahgian lutut dan tidak menanggung beban berat badan.4 Corpus

tibia dan corpus fibula dihubungkan olehmembrane interossea cruris.

Gambar 4: anterior dan posterior os fibula dan os tibia

Tulang merupakan jaringan ikat yang kejur dan membentuk sebahagian besar kerangka

vertebra yang lebih tinggi. Tulang terbahagi kepada dua yaitu tulang spongiosa yang terdiri dari balok

tulang ataupun trabekula. Tulang spongiosa ini tidak teratur, bercabang membentuk anyaman serta

celah antara anyaman diisi sumsum tulang dan kedua adalah tulang kompak yang ternyata padat.

Setengah volume tulang terdiri dari mineral, terutama Calcium dan Phosphate membentuk crystaline

hydroxyapatite. Hidroksiapatite akan mengisi lubang-lubang di dalam serat collagen dan menyebar

sehingga membentuk tulang yang terklasifikasi secara sempurna.5 Tulang juga mempunyai tiga

komponen yaitu sel, serat dan zat antar sel.

b)Mikroskopik

1.Tulang

Terdapat 4 jenis sel pada tulang yang sedang berkembang:

a)Osteosit: Osteosit adalah sel tulang dewasa yang berkembang dari osteoblast dan berlokasi di lakuna

dalam matriks tulang. Osteosit menjalankan proses sitoplasmik di canaliculi, yang menembus matriks

tulang. Proses sitoplasmik dari satu osteosit melakukan kontak dengan osteosit tetangga dan dapat

berkomunikasi melalui sambungan celah (gap junctions). Karena matriks tulang kaku, maka tidak ada

kemungkinan untuk berdifusi kecuali melalui jaringan canaliculi.

b)Osteoklas: Osteoklas adalah yang terbesar dari sel-sel tulang (diameter 20-100mm) dan

multinuclear (dengan sampai 50 inti). Osteoklas terlibat dalam resorpsi tulang dan dapat ditemukan

pada permukaan tulang yang menghakis, seringkali dalam rongga yang dikenal sebagai lakuna

Howship's. Secara metabolisme adalah sangat aktif, memiliki sejumlah besar mitokondria) dan

mempunyai badan Golgi yang telah berkembang dengan baik. Osteosit mengeluarkan enzim fosfatase

yang terlibat dalam erosi matriks tulang. Osteoklas berasal dari monosit dan disertakan dalam sistem

fagosit mononuklear.

c) Osteoblas: Berkembang dari sel-sel osteoprogenitor. Osteoblast terlibat dalam pembentukan tulang

dan ditemukan di perbatasan tulang yang bertumbuh. Sel-sel biasanya oval, dengan inti eksentrik

besar, dan sitoplasma yang basophilic. Sel-sel ini sangat aktif dalam mensintesis dan mensekresi

komponen matriks tulang dan mempunyai retikulum endoplasma kasar (RER) yang telah berkembang

dengan baik, badan Golgi dan granul. Osteoblast kaya dalam enzim fosfatase alkali, yang memainkan

peran penting dalam pembentukan deposit mineral dalam matriks. Serat kolagen disintesis dan

disekresi oleh osteoblast.

d)Sel osteoprogenitor: Tulang, seperti jaringan ikat lainnya di embrio, berasal dari sel mesenkim.

Setelah lahir, ditemukan dalam periosteum dan endosteum. Sel-sel ini dapat membagi (mitosis) dan

berdiferensiasi menjadi sel-sel tulang (osteogenic potensial) dan sebagai hasilnya dikenal sebagai sel

osteoprogenitor.

2)Tulang Rawan

Tulang rawan berkembang dari sel-sel mesenkim, pada masa embrional tubuh terdiri dari

tulang rawan tetapi apabila meningkat dewasa, hanya beberapa tulang tubuh sahaja mempunyai tulang

rawan. Tulang rawan tersiri daripada beberapa komponen seperti sel-sel, serat sel dan substansi

dasar.Tulang rawan umumnya bersifat avaskular manakala tulang bersifat vaskular. Nutrien dan

metabolisme berdifusi melalui matriks seperti gel amorf yang bersifat basofil kerana mengandungi

proteoglikan. Ia tertanam dengan kolagen atau elastin jadi ia lebih kenyal, elastik serta tahan

regangan.7

Tulang rawan terbahagi kepada tiga yaitu tulang rawan hialin, elastin dan fibrokartilago atau

fibrosa. Tulang rawan hialin licin, bening dan hanya beberapa serat yang dapat dilihat. Ia terletak di

dindingtrakea dan tulang rawan costa. Tulang rawan elastin pula lebih kukuh dan berwarna

kuningserta terdapat sedikit kolagen dan banyak serat elastin. Tulang ini terletak di luar telinga dan

epiglotis.ia adalah modifikasi daripada tulang rawan hialin dan diliputi perikondrium.4 Tulang rawan

fibrokartilago mempunyai rantai kolagen yang berwarna merah terang. Ia terletak di diskus

intrevertebralis, simfisis pubis serta tempat melekatnya tulang dan tendo pada tulang. Tulang rawan

turgensen tidak mempunyai perikondrium, serat kolagen, mengelembung dan berjalan antara

kondrosit.6

2. Komposisi dan Metabolisme Tulang

Komposisi struktural tulang terdiri dari 2 material, yaitu: matriks ektraselular organik yang

mengandungi kolagen dan material anorganik terutamanya kalsium dan fosforus. Setengah volume

tulang terdiri dari mineral, terutama kalsium dan fosforus membentuk crystaline hydroxyapatite.

Hidroksiapatite akan mengisi lubang-lubang di dalam serat kolagen dan menyebar sehingga

membentuk tulang yang terklasifikasi secara sempurna.7 Osteoid melaksanakan proses mineralisasi

tulang tersebut.

Kalsium berperan sangat penting sejak awal mineralisasi. Kalsium memiliki afinitas terhadap

tetrasiklin sehingga labelisasi terasiklin dapat digunakan untuk menilai derajat mineralisasi dengan

menggunakan mikroskop fluoresensi. Total calcium tubuh adalah 1300gram, dan 99,9% nya berada di

dalam tulang berbentuk calcium ion dan sisanya terikat albumin dalam darah dan dalam bentuk garam

kompleks.5

a)Modeling dan Remodeling Tulang

Kemampuan tulang untuk beradaptasi terhadap tekanan mekanik terjadi karena adanya

pembentukan dan perombakan tulang yang terus menerus. Jika proses ini berlangsung di lokasi yang

berbeda, morfologi tulang akan berubah. Pembentukan tulang manusia dimulai pada saat masih janin

dan umumnya akan bertumbuh dan berkembang terus sampai umur 30 sampai 35 tahun. Hal inilah

yang dinamakan modeling.

Pada keseimbangan homeostatik resorbsi atau perombakan dan formasi atau pembentukan

seimbang. Dalam kasus tersebut tulang tua secara terus menerus digantikan oleh jaringan yang baru.

Hal ini memastikan integritas mekanik pada tulang dipertahankan tanpa mengubah morfologi global.

Hal ini yang disebut remodeling. Remodeling memerlukan waktu berbulan-bulan sampai bertahun –

tahun tergantung beratnya modifikasi tulang yang dibutuhkan, fungsi tulang, dan pada kasus yang

melibatkan tulang kompak dan fungsional pada tulang. Remodeling tulang osteoporosis adalah

sebagai akibat karena kehilangan densitas tulang oleh karena proses normal pertambahan usia pada

perubahan remodeling tulang yang dipengaruhi faktor intrinsik dan faktor ekstrinsik. Perubahan ini

dikarenakan rendahnya puncak massa tulang yang dicapai.

3. Otot

a)Jenis otot

Otot terbagi kepada 3 yaitu otot skeletal, otot polos dan otot jantung. Jika dilihat dari

mikroskop, otot skeletal dan otot jantung kedua-duanya adalah mempunyai corak atau lurik manakala

otot polos tidak. Otot skeletal pula dikendalikan oleh saraf, manakala otot jantung dan otot polos tidak

dikendalikan oleh saraf. Otot adalah sebuah jaringan konektif dalam tubuh yang tugas utamanya

kontraksi. Kontraksi otot digunakan untuk memindahkan bagian-bagian tubuh & substansi dalam

tubuh.

b)Mekanisme Kontraksi Otot

Jika otot berkontraksi, panjang filamen tebal atau filamen tipis tidak mengalami perubahan

tetapi daerah H dan pita I memendek. Jadi susunan filamen intergiditasi harus menyelip satu sama lain

saat otot berkontraksi. Jembatan-silang menghasilkan dan mempertahankan tegangan. Tegangan yang

timbul saat otot berkontraksi sebanding dengan filamen yang tumpang-tindih dan karena itu

sebanding dengan jumlah jembatan-silang. Setiap kepala jembatan-silang dihubungkan dengan

filamen tebal lewat segmen fibrosa fleksibel yang dapat ditekuk ke luar dari filamen tebal untuk

memberikan ruang antar-filamen.8

Gambar 5: struktur sarkomer

Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif

dari filamen-filamen aktin dan myosin. Panjang filamen tebal atau filamen tipis tidak mengalami

perubahan tetapi daerah H dan pita I memendek. Selama kontraksi otot, filamen-filamen tipis aktin

terikat pada dua garis yang bergerak ke Pita A, meskipun filamen tersebut tidak bertambah banyak.

Namun, gerakan pergeseran itu mengakibatkan perubahan dalam penampilan sarkomer, yaitu

penghapusan sebagian atau seluruhnya daerah H seperti gambar 5.

Susunan filamen intergiditasi harus menyelip satu sama lain saat otot berkontraksi. Jembatan-

silang menghasilkan dan mempertahankan tegangan. Tegangan yang timbul saat otot berkontraksi

sebanding dengan filamen yang tumpang-tindih dan karena itu sebanding dengan jumlah jembatan-

silang. Setiap kepala jembatan-silang dihubungkan dengan filamen tebal lewat segmen fibrosa

fleksibel yang dapat ditekuk ke luar dari filamen tebal untuk memberikan ruang antar-filamen. Selain

itu filamen myosin letaknya menjadi sangat dekat dengan garis-garis Z dan pita-pita A serta lebar

sarkomer menjadi berkurang sehingga kontraksi terjadi. Kontraksi berlangsung oleh interaksi pada

pengikatan dan pelepasan bagian kepala globuler miosin dan filamen F-aktin untuk membentuk

komplek aktin-miosin. Interaksi tersebut perlu energi, secara tidak langsung dari hidrolisis ATP.4

Jika otot dirangsang berulang-ulang secara teratur dengan interval waktu yang cukup, otot

akan berelaksasi dengan sempurna diantara dua kontraksi. Namun jika jarak rangsang singkat, otot

tidak akan berelaksasi melainkan berkontraksi maksimum atau disebut tonus. Jika otot terus menerus

berkontraksi, kejadian ini disebut sebagai tetanus.5 Saat berkontraksi otot membutuh energidan

oksigen. Oksigen diberikan oleh darah sedangkan energi diperoleh dari penguraian ATP (Adenosis

Trifosfat) dan Kreatinfosfat. ATP terurai menjadi ADP (Adenin Difosfat) + energi. Selanjutnya, ADP

terurai menjadi AMP ( Adenin Monofosfat)+ energi.8 Kreatinfosfat terurai menjadi

kreatin+fosfat+energi. Energi-energi ini digunakan untuk kontraksi otot.

4.Osteoporosis

Osteoporosis adalah satu penyakit tulang yang ditandai dengan tulang menjadi rapuh dan

mudah fraktur akibat pengurangan densitas tulang. Ia dikenali sebagai silent disease karena segala

gejala dan tanda-tanda tidak ditunjukkan sehinggalah fraktur terjadi. Selalunya, penyakit osteoporosis

terjadi pada pergelangan tangan, tulang punggung, tulang lutut dan juga verterbra. Fraktur pada

verterbra akan menyebabkan pengurangan ketinggian, postur bongkok dan nyeri kronis.8 Normalnya

struktur tulang seperti sarang lebah, tetapi jika terjadi osteoporosis ruang antara sarang akan menjadi

poros dan renggang seperti gambar 6. Keadaan itu mencerminkan kekuatan tulang dan

kemampuannya untuk menampung berat tubuh semakin berkurang.

Gambar 6: keadaan tulang yang normal dan tulang yang mengalami osteoporosis.

a)Faktor Risiko yang Tidak Dapat Diubah

-Jenis kelamin Kemungkinan terjadinya osteoporosis lebih berat kepada wanita berbanding lelaki

karena wanita lebih banyak dan cepat kehilangan jaringan tulang dan densitas tulang. Hal ini

disebabkan oleh manopause yang dialami oleh wanita. Sekitar 80% persen penderita penyakit

osteoporosis adalah wanita, termasuk wanita muda yang mengalami penghentian siklus menstruasi

(amenorrhea).8 Hilangnya hormon estrogen setelah menopause meningkatkan risiko terkena

osteoporosis.

-Umur Semakin tua seseorang itu, semakin bertambah risiko menghidap penyakit osteoporosis

karena tulang semakin tipis dan lemah seiring bertambahnya usia.

-Ukuran kerangka tubuh Tulang yang kecil dan nipis pada tubuh wanita berisiko besar.

-Etnik Perempuan ras Kaukasian dan Asia memiliki risiko lebih besar

-Riwayat keluarga Fraktur dapat disebabkan karena faktor hereditas. Seseorang yang

keluarganya memiliki riwayat fraktur, sering memiliki kecenderungan densitas tulang yang rendah

sebagai risiko terkena fraktur.

b) Faktor Risoko yang Dapat Diubah

- Sex hormon Periode menstruasi abnormal (amenorrhea), kadar estrogen rendah (menopause),

kadar testosteron rendah pada pria, keadaan itu semua dapat menyebabkan osteoporosis

- Anorexia nervosa Ditandai dengan irrasional berat badan terhadap tinggi badan. Kelainan cara

makan ini meningkatlan risiko osteoporosis

-Asupan kalsium dan vitamin D Kekurang konsumsi Kalsium seperti susu ataupun produk susu

dan vitamin D akan menyebabkan risiko osteoporosis bertambah. Kalsium diperlukankan sepanjang

hidup. Kebutuhan Kalsium meningkat pada masa kanak-kanan, kehamilan dan masa menyusui.

Perempuan postmenopause dan pria tua juga perlu asupan kalsium tinggi.

- Obat-obatan Pemakaian jangka panjang glucocorticoid dan beberapa golongan anticonvulsan

dapat memicu kehilangan densitas tulang dan fraktur

- Pola gaya hidup

- Merokok cigarette Cigarette buruk untuk tulang sama buruknya seperti terhadap jantung dan

paru-paru.

KESIMPULAN

Tulang memiliki kapasitas yang sangat baik untuk perbaikan dan regenerasi. Apabila berlaku

kecederaan pada tulang, tulang dapat menjalankan remodelling dan rekonstruksi. Matriks tulang

terdiri daripada bahan organik dan anorganik. Remodeling membuatkan tulang mampu menampung

perubahan struktural internal sesuai dengan berbagai tegangan yang dikenakan. Kontraksi otot

membolehkan pergerakan dapat berlaku. Kalsium dan vitamin D amat diperlukan bagi kedua- dua

tulang dan otot. Vitamin D diperlukan untuk penyerapan kalsium, manakala kalsium berperanan

penting untuk kontraksi otot dan kalsifikasi tulang, sekaligus membantu dalam penyembuhan tulang.

DAFTAR PUSAKA

1. Lauralee S. Human physiology from cells to system. 7th edition. Canada: Brooks/Cole

Cengage Learning; 2010. 257-78.

2. Netter FH. Atlas of human anatomy. 3rd edition. United States: Icon Learning Systems;

2004.p.498-503.

3. Gibson J. Fisiologi dan anatomi modern untuk perawat. Edisi ke-2. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2003.h.90-4.

4. Anthony LM. Junquiera’s basic histology text & atlas. 12th edition. Singapore: Mc Graw

Hill; 2010.

5. Watskin J. Structures and Function of Muskeletal System. 2nd edition. United States; Human

Kinetics: 2010

6. Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW. Harper’s illustrated biochemistry. 26th

edition. United States: Mc Graw Hill; 2003.p.556-79.

7. Muscle movement. Diunduh dari http://www.brianmac.co.uk pada 20 Maret 2013

8. Rebecca FS. Simple guide: osteoporosis. Indonesia: Penerbit Erlangga; 2007.